RU2351763C1

RU2351763C1 - Method of building filing mass at development of deposits under conditions of permafrost

Info

Publication number: RU2351763C1
Application number: RU2008108257/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Михайлов (RU); Юрий Васильевич Михайлов; Евгений Николаевич Камнев (RU); Евгений Николаевич Камнев; Владислав Николаевич Морозов (RU); Владислав Николаевич Морозов
Original assignee: Юрий Васильевич Михайлов
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2009-04-10

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention refers to mining and can be implemented at underground development of minerals mainly in permafrost zone. The method of building filing mass at development of deposits under conditions of permafrost consists in supplying an ice-rock filing mixture into a filed entry, in its layer-by-layer stacking and freezing. After stacking the next in turn layer of the ice-rock filing mixture the upper part of the stacked layer is heated to melting ice in the heated part, further the stacked layer of the filing mass is packed. Heating the upper part of the stacked layer of the ice-rock filing mass is performed with a packing facility containing a packing body with nozzles whereto heated working agent is supplied.

EFFECT: increased efficiency and safety at mining due to reduction of labour intensiveness and to increased rate of worked out chamber filing.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке полезных ископаемых, преимущественно в зоне вечной мерзлоты, для управления горным давлением путем возведения закладочного массива.The invention relates to the mining industry and can be used in underground mining, mainly in the permafrost zone, to control rock pressure by erecting a filling mass.

Известен способ возведения закладочного массива при разработке месторождений в условиях вечной мерзлоты, при котором в отработанную камеру подают последовательно заполнитель, вяжущий материал и охлажденный воздух с температурой от -5°С (см. патент РФ №2168627).There is a method of erecting a filling array during field development under permafrost conditions, in which filler, cementitious material and cooled air with a temperature of from -5 ° C are successively fed into the spent chamber (see RF patent No. 2168627).

Недостатком этого способа является сложность и трудоемкость производимых работ, а также значительное время набора закладочным массивом необходимой прочности.The disadvantage of this method is the complexity and laboriousness of the work performed, as well as the considerable time it takes to set up with the filling array the required strength.

Наиболее близким аналогом описываемого способа является способ возведения закладочного массива при разработке месторождений в условиях вечной мерзлоты, заключающийся в подаче в закладываемую выработку льдопородной закладочной смеси, ее послойной укладке и замораживании (см. патент РФ №2213868).The closest analogue of the described method is the method of erecting the filling mass in the development of deposits in permafrost, which consists in feeding into the laying production of the ice-solid filling mixture, its layer-by-layer laying and freezing (see RF patent No. 2213868).

Недостатком известного способа является долгий срок набора закладочным массивом необходимой прочности.The disadvantage of this method is the long set time for filling with an array of required strength.

Изобретение решает задачу повышения производительности ведения горных работ в условиях криолитозоны, а также повышения эффективности управления горным давлением за счет ускорения процесса возведения закладочного массива с набором, возведенным закладочным массивом необходимой прочности.The invention solves the problem of increasing the productivity of mining operations in the permafrost zone, as well as increasing the efficiency of managing rock pressure by speeding up the process of erecting a filling array with a set constructed of filling density of the required strength.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении производительности и безопасности при ведении горных работ за счет снижения трудоемкости и повышения темпов закладки отработанных камер.The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to increase productivity and safety during mining operations by reducing the complexity and increasing the pace of laying spent chambers.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе возведения закладочного массива при разработке месторождений в условиях вечной мерзлоты, заключающемся в подаче в закладываемую выработку льдопородной закладочной смеси, ее послойной укладке и замораживании, после укладки очередного слоя льдопородной закладочной смеси верхнюю часть уложенного слоя нагревают до таяния находящегося в нагреваемой части льда, а затем производят уплотнение уложенного слоя закладочной смеси.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of erecting a filling mass during field development under permafrost conditions, which consists in feeding the mortgage formation of ice-rock filling mixture, laying it in layers and freezing, after laying another layer of ice-rock filling mixture, the upper part of the laid layer is heated until it melts located in the heated part of the ice, and then produce the compaction of the laid layer of the filling mixture.

А также тем, что нагрев верхней части уложенного слоя льдопородной закладочной смеси производят уплотняющим средством, выполненным в виде связанного с тягачом уплотняющего рабочего органа, на котором смонтирована труба с форсунками, к которым подведен разогретый рабочий агент.And also by the fact that the heating of the upper part of the laid layer of the ice-rock filling mixture is carried out with sealing means made in the form of a sealing working element connected to the tractor, on which a pipe with nozzles is mounted, to which a heated working agent is connected.

Возможно при уплотнении уложенного слоя закладочной смеси на уплотняющем рабочем органе дополнительно создавать вибрационную нагрузку.It is possible, when compaction of the laid layer of the backfill mixture on the sealing working tool, to additionally create a vibration load.

Целесообразно в качестве разогретого рабочего агента использовать горячий воздух, а уплотняющий рабочий орган снабжать калорифером.It is advisable to use hot air as a heated working agent, and to supply the sealing working body with a heater.

В указанную совокупность включены признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для достижения заявленного технического результата во всех случаях использования изобретения, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.The indicated combination includes features, each of which is necessary, and all together are sufficient to achieve the claimed technical result in all cases of using the invention, to which the requested amount of legal protection applies.

Изобретение поясняется фиг.1 и 2, на которых схематично показаны два варианта реализации предложенного способа возведения закладочного массива при разработке месторождений в условиях вечной мерзлоты.The invention is illustrated in figures 1 and 2, which schematically shows two options for the implementation of the proposed method of erection of the stowing massif in the development of deposits in permafrost.

При этом на Фиг.1 показаны: рудный массив 1, очистное пространство 2, льдопородная смесь 3 (дробленая порода со снегом (льдом), или смоченная водой, или др.), тягач 4 ПДМ, форсунки 5 для подачи горячей смеси или горячего воздуха, источник горячей смеси - калорифер 6, дышло 7, каток 8, площадка (рама) 9 с форсунками 5, а на Фиг.2 - рудный массив 1, очистное пространство 2, льдопородная смесь 3 (дробленая порода со снегом (льдом), или смоченная водой, или др.), тягач 4 ПДМ, форсунки 5 для подачи горячей смеси, источник горячей смеси - калорифер 6, утяжеленная площадка-платформа 10 для уплотнения верхнего слоя льдопородной закладочной смеси, регуляторы 11 подачи горячей смеси (газов), наклонная часть 12 площадки-платформы 10 для обеспечения ровной поверхности слоя закладки.In this case, Fig. 1 shows: ore mass 1, treatment space 2, ice-rock mix 3 (crushed rock with snow (ice), or wetted with water, or others), tractor 4 PDM, nozzles 5 for supplying hot mixture or hot air , the source of the hot mixture is air heater 6, drawbar 7, skating rink 8, platform (frame) 9 with nozzles 5, and in FIG. 2 - ore mass 1, treatment space 2, ice-rock mix 3 (crushed rock with snow (ice), or moistened with water, or other), a tractor unit 4 PDM, nozzles 5 for supplying a hot mixture, the source of the hot mixture is air heater 6, weighted area latforma 10 to seal the upper layer ldoporodnoy filling mixture, the hot mixture (gas) controllers 11, the inclined portion 12 of pad platform 10 to provide a flat surface Bookmarks layer.

Способ осуществляется следующим образом. После отработки первичной камеры ее заполняют льдопородной смесью. Подачу в закладываемую выработку льдопородной закладочной смеси и ее укладку на почву выработки производят послойно. После подачи очередного слоя льдопородной смеси производят нагревание верхней части уложенного слоя до таяния находящегося в нагреваемой части льда, а затем производят уплотнение уложенного слоя закладочной смеси.The method is as follows. After working off the primary chamber, it is filled with an ice-rock mixture. The feed in the pledged development of the ice-rock filling mixture and its laying on the soil of the production is carried out in layers. After the supply of the next layer of the ice-rock mixture, the upper part of the laid layer is heated until the ice in the heated part melts, and then the packed layer of the filling mixture is compacted.

Нагревание верхней части уложенного слоя льдопородной закладочной смеси производят уплотняющим средством, выполненным в виде связанного с тягачом уплотняющего рабочего органа, на котором смонтирована труба с форсунками. К форсункам подведен разогретый рабочий агент. В качестве рабочего агента предпочтительно используют разогретый воздух, который может быть подогрет дополнительно в калорифере, размещенном на уплотняющем средстве или на тягаче. После подачи разогретого воздуха на верхний уложенный слой закладочной смеси этот слой подвергают уплотнению, а затем вновь замораживают. В результате такого воздействия закладочная смесь получается более уплотненная и обладает повышенными, по сравнению с необработанной закладкой, прочностными характеристиками. Кроме подогретого воздуха может быть использована подогретая вода в определенном расчетном количестве.The heating of the upper part of the laid layer of the ice-rock filling mixture is carried out by means of a sealing means made in the form of a sealing member connected to the tractor, on which a pipe with nozzles is mounted. A heated working agent is connected to the nozzles. Heated air is preferably used as a working agent, which can be additionally heated in a heater installed on a sealing means or on a tractor. After the heated air is supplied to the upper laid layer of the filling mixture, this layer is compacted and then frozen again. As a result of this effect, the filling mixture is more compacted and has increased strength characteristics compared to the untreated bookmark. In addition to heated air, heated water in a certain calculated amount can be used.

На фиг.1 представлен вариант реализации способа при помощи катка 8, присоединенного к порододоставочной машине 4. На площадке (раме) 9 установлен калорифер 6, из которого разогретый рабочий агент подается на верхний слой закладочной смеси через форсунки 5.Figure 1 shows an embodiment of the method using a roller 8 attached to a rock delivery machine 4. An air heater 6 is installed on the platform (frame) 9, from which a heated working agent is supplied to the upper layer of the filling mixture through nozzles 5.

На фиг.2 показан вариант реализации способа при помощи утяжеленной площадки-платформы 10, выполненной, например в виде виброплатформы. При применении виброплатформы повышается плотность укладки закладочной льдопородной смеси, следовательно, и ее прочностные характеристики.Figure 2 shows an embodiment of the method using a weighted platform-platform 10, made, for example, in the form of a vibrating platform. When using a vibrating platform, the laying density of the filling ice-rock mix increases, therefore, its strength characteristics.

Способ обеспечивает создание монолитного льдопородного заложенного пространства, позволяющего безопасно вести дальнейшую разработку полезного ископаемого, при этом на поверхности не скапливаются большие объемы пустой породы, что благоприятно влияет на окружающую среду и снижает расходы и трудозатраты на рекультивацию.The method provides the creation of a monolithic ice-rocky pledged space, which allows safe further mining of minerals, while large volumes of waste rock do not accumulate on the surface, which favorably affects the environment and reduces the costs and labor costs of reclamation.

Изобретение позволяет повысить производительность ведения горных работ в условиях криолитозоны, а также повышения эффективности управления горным давлением за счет ускорения процесса возведения закладочного массива с набором, возведенным закладочным массивом необходимой прочности.The invention improves the productivity of mining in the permafrost zone, as well as improving the efficiency of managing rock pressure by speeding up the process of erecting a filling array with a set of built-up filling array of the required strength.

Claims

1. The method of erection of the filling massif during the development of deposits in permafrost conditions, which consists in feeding into the pledged production of the ice-rock filling mixture, its layer-by-layer laying and freezing, characterized in that after laying the next layer of the ice-rock filling mixture, the upper part of the laid layer is heated until the melting in heated part of the ice, and then produce the compaction of the laid layer of the filling mixture.

2. The method according to claim 1, characterized in that the heating of the upper part of the laid layer of the ice-rock filling mixture is performed by sealing means made in the form of a sealing working body connected to the tractor, on which a pipe with nozzles is mounted, to which a heated working agent is connected.

3. The method according to claim 2, characterized in that when compaction of the laid layer of the backfill mixture on the sealing working body additionally create a vibration load.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that hot air is used as a heated working agent, and the sealing working element is provided with a heater.